虽然碱性水电解工业化比较成熟，但其缺点也很明显，首先，效率低，即使有隔膜的存在，阳极生成的氧气也会扩散到阴极，扩散到阴极的氧气又被还原成水，使得电解效率变低，而且穿越到阴极的氧气会带来很严重的安全隐患。其次，电解器能承受的电流密度有限，因为液体电解质和隔膜存在，使得电解器难以在高电流密度的条件下运行。再次，由于采用液体电解质，高压条件下运行也难以实现，不利于运行管理。虽然碱性电解水技术有明显的不足，但是其应用成本低，仍是工业应用中的重点。目前越来越多的精力去研究开发碱性条件下的固体电解质聚合物薄膜代替溶液电解质和隔膜，实现碱性离子隔膜水电解（AEMWE，anion exchange membrane water electrocatalysis），能有效弥补传统碱性水电解的不足。PEM电解水制氢技术具有电流密度大、氢气纯度高、响应速度快等优点。包头国内电解水制氢设备企业
碱性电解水技术比较大的缺点在于工作电流密度较低、电解槽效率不高、占地面积大。特别在冬季，设备需要经过较长时间预热，启动时间大概需要2 h。不过碱性电解水电解槽、隔膜等设备、材料的加工、制备工艺在我国已经基本成熟，产业链相对完善，是目前在我国**适合规模化的技术路线。通过调研了解，目前国内比较大单槽制氢规模已经达到 3000 Nm³/h，电解槽直流电耗比较低可以达到4.2 kW·h/Nm³。其原理为在两个电极之间施以直流电，并用隔膜将阴阳两极分离开来，在阴极水分子被还原，生成氢气和氢氧根离子，生成的氢氧根离子穿过隔膜到达阳极，在阳极侧失电子析氧，生成氧气和水。乌兰察布专业电解水制氢设备水电解制氢被认为是未来制氢的发展方向，特别是利用可再生能源电解水制氢。
目前，氢气的制取有三种较为成熟的技术路线：1、以煤炭、天然气为的化石原料制氢，该技术路线的成本较低、技术成熟，但存在大量温室气体的排放，企业有：中国石化、中国石油等；2、以焦炉煤气、氯碱尾气为的工业副产制氢，该技术路线成本较低，但存在受到原料供应和地点的限制，企业有：美锦能源、镇洋发展等；3、以碱性电解槽和质子交换膜电解槽为的电解水制氢，该技术路线成本较高，制氢成本受限于电价，企业有：隆基绿能、阳光电源、宝丰能源等。
未来，绿氢有望成为主力氢源，而电解水制氢则是绿氢的主要制取手段。电解水制氢赛道从政策、需求、供给端等角度定性定量看，发展要素是初步具备的。但2024H1电解槽中标约523MW，以示范项目+碱性槽为主，较2023A的597MW，并未增长，甚至小幅下降。尽管市场发展不及预期，但卡点明确。进一步分析，现阶段，安全的风光耦合、绿氢消纳能力的不足，是制氢端招标节奏放慢的两大重要原因。行业需要时间，顺应趋势，尤其对于投资机构，横向关注碱性槽、PEM槽与AEM槽的商业化进展，纵向留意相应零部件迭代的投资机会，以缓解当前市场痛点，推动电解水制氢赛道的真实繁荣。由于PEM电解槽使用纯水作为电解原料，产生的氢气中不会带入碱雾，有利于提升氢气品质。
水电解制氢是利用电能将水分解为氢气和氧气的过程，可以用下面的化学方程式表示：2H 2O ----->2H2 + O2水电解制氢需要一个电解槽，其中有两个电极（阳极和阴极），分别连接到电源的正负极。水在电解槽中充当电解质，可以传导电流。当通电时，水在阳极发生氧化反应，生成氧气和正电荷的氢离子（H +）。而在阴极发生还原反应，氢离子与负电荷的电子（e -）结合生成氢气。具体的反应如下：阳极反应：2H 2 O -----> O 2 + 4H + + 4e -阴极反应：4H + + 4e - 2H 2水电解制氢的效率取决于所需的电压和实际消耗的电能。理想情况下，水电解制氢只需要1.23 V的电压，这是水分解为氢气和氧气所需的**小热力学势差。但实际上，由于电极材料、电解质、温度、压力、反应动力学等因素的影响，水电解制氢需要更高的电压才能进行，一般在1.8~2.4 V之间。因此，水电解制氢的效率一般在50~80%之间。PEM电解槽的电流密度更大，通常在10000 A/m2以上。乌兰察布电解水制氢技术
但是由于膜材料成本相对较高，加上运行过程中难以处理一些不纯净的物质，导致其在应用范围上有些受限。包头国内电解水制氢设备企业
氢能也是一种二次能源。目前，主流的制氢方式主要有化石燃料重整制氢、工业副产氢以及电解水制氢等。化石燃料重整制氢，是以天然气、煤炭等化石原料，通过蒸汽重整或者部分氧化重整等化学反应，从中提取氢气，是一种非常重要的制氢方式，但该生产过程中会伴生大量二氧化碳等温室气体排放，因此这种方式产出的氢称为“灰氢”；工业副产氢实际上是“变废为宝”，是将化工、钢铁等工业生产流程里产生的焦炉煤气、氯碱尾气等富含氢气的副产物，经过净化、提纯操作，将氢气分离提取出来，不过其产量受制于上游工业规模与工况。包头国内电解水制氢设备企业
